虛幻引擎5的發布在許多行業中引起了轟動。對次世代游戲開發來說，它具備掀起變革的潛力，這是顯而易見的，同時，電影和電視、實況活動、建筑、汽車等行業的創作者也能從中看到許多值得慶祝的地方。另一方面，這些突破性的新工具可用于生成高度逼真、精細的大規模開放世界，在模擬行業也同樣具有用武之地。在這篇文章中，我們將著眼于虛幻引擎5中的部分亮點，看看它們對于模擬社區的意義。

更大、更精細的開放世界

虛幻引擎5打破了過去的極限。全新的世界分區系統改變了關卡的管理和流送方式，使處理更大的世界成為了可能，消除了無法裝入內存或加載時間過長的問題。使用世界分區系統，世界將以單個持久關卡的形式存在，并且會被自動劃分為網格。在虛幻編輯器中，你可以通過新推出的“世界分區編輯器”窗口選擇處理自己感興趣的區域。在運行時，引擎會根據距離僅流送必要的單元。

新的一Actor一文件（OFPA）系統與世界分區系統相結合，意味著多名開發者可以同時處理同一個關卡，并且不會產生沖突，這實現了更快、更具協作性的工作流程。同時，數據層允許你為同一關卡創建多個變體（例如，白天版本和夜間版本，或完好的資產和破損的資產），變體將作為數據層存在于同一空間中，可在運行時通過藍圖啟用或禁用。

在虛幻引擎4中，精確性是限制世界大小的因素之一。虛幻引擎5引入了對大型世界坐標（LWC）的支持，它為各種系統提供了雙精度浮點數據。這極大地提高了Actor的放置準確性和方向精確性，為創建超大型世界奠定了基礎，無需復位基底或使用其他技巧。除了核心數據類型外，HLSL、Niagara視效系統和Chaos物理系統也啟用了64位精度。后者現在也能夠以固定的Tick間隔在自己的獨立線程中運行，實現了更加可預測、可聯網的模擬。

這些新工具集增強了現有的虛幻引擎功能，便于你將真實世界的數據導入實時應用程序，例如，地理參考插件允許你將虛幻引擎關卡中的位置關聯到物理空間中的位置。此外，虛幻引擎生態系統也提供了出色的支持，包括虛幻引擎Cesium插件及其3D Tiles集成、虛幻引擎ArcGIS地圖SDK，以及SimBlocks.io CDB DataSMIth導出器。

未來充滿希望。因為我們已開始看到，被捕獲的地理數據通過人工智能解決方案得到了增強。比如Blackshark，他們的宗旨是為整個地球制作逼真的語義化3D數字孿生，并以虛幻引擎插件的形式提供；AVES Reality為世界部分地區創建了專門的VR孿生，可作為虛擬測試環境使用；如此等等，不一而足。未來看起來令人振奮。社區也通過推行高度語義化的大型世界開放標準，做著同樣重要的工作。如3D Tiles Next，除了基礎信息外，該標準還定義了一些屬性，允許模擬更智能地與其環境展開交互。

實時的真實感

大卻缺乏真實感的世界有什么用？在虛幻引擎5中，許多新系統結合在一起，使你能夠創造出極其精美的沉浸式世界，讓人難分虛實。

通過虛幻引擎5新推出的虛擬微多邊形幾何體系統Nanite，你可以在不降低質量的前提下直接導入各種源資產，如設備、車輛或建筑物的高度細節化CAD模型，以及包含數百萬多邊形的地形和環境攝影測量掃描。Nanite允許你創建非常精細的場景，你不用將細節烘焙到法線貼圖上，也無需擔心繪制調用方面的限制。它的工作原理是智能地僅流送和處理你能感知到的細節。

為了完美展示細節豐富的幾何體，你需要非常精美的陰影。這正是虛擬陰影貼圖（VSM）發揮作用的地方。VSM本質上是分辨率非常高的陰影貼圖，它將陰影貼圖分割成了圖塊，根據對深度緩沖區的分析，僅在需要時分配和渲染這些圖塊，以這種方式為屏幕上的像素著色——這一點與Nanite非常相似。

場景的真實感在很大程度上源自光照方式。長期以來，通過繁雜的手工方式（例如，編輯光照貼圖UV、烘焙光照貼圖以及放置反射捕捉器），也能夠創建可接受的實時光照和反射。但在虛幻引擎5中，Lumen改變了這一切。有了這套完全動態的全局光照和反射系統，當直接光照或幾何體發生變化時（例如，太陽照射角度隨當日時間而改變，開啟手電筒，或打開戶外門），間接光照會即時產生相應的反應。在巨大而精細的環境中，這個系統將渲染出具有無限反射和間接高光反射的間接漫反射，規模從幾公里到幾毫米不等。它甚至還支持自發光材質。

自從Quixel在2019年加入Epic Games大家庭后，虛幻引擎用戶就能完全免費地使用完整的Quixel Megascans庫，這是世界上最大的3A級電影質量資產庫，基于真實世界的掃描數據。在虛幻引擎5中，我們又向前邁進了一步。Quixel Bridge現已直接內置到了虛幻編輯器中，材質、建筑、環境、道具、植被以及最近發布的樹木等數千款高質量資產都變得唾手可得。你只需要執行拖放操作即可。

庫中找不到自己需要的資產？現在，你還可以自行掃描任何你想要的東西。RealityScan是一款新推出的免費3D掃描應用，由CapturingReality（最近加入Epic Games家族的新成員）和Quixel開發。RealityScan目前處于限量測試階段，今年晚些時候會發布搶先體驗版。

當Lumen、Nanite、VSM和從現實捕獲的數據相結合，并與體積云及水體系統等現有功能一起使用時，你就有可能創造出令人驚訝的逼真世界，使最終用戶完全沉浸在其中。

語義豐富的體驗

現在，你感受到了它的強大功能和美麗效果。但它智能嗎？畢竟，一個游戲引擎需要多智能？

是時候拋棄錯誤的觀念了。虛幻引擎5推出了一系列令人注目的測試版和實驗版功能，為構建下一代場景生成器或練習配置器鋪平了道路，可用于訓練人類和機器。

人工智能（AI）和邏輯

以人工智能為例。虛幻引擎5中的新功能允許你創造出比以往更加可信的人工智能代理。MassEntity為面向數據的計算提供了一套框架，可在對性能要求很高的情景中使用，包括在場景中模擬數萬人工智能代理。此外還有智能對象，這是一種放置在關卡中的對象集合，AI代理和玩家可與之互動。這個系統配置起來很容易，可以將場景的互動水平提升至前所未有的高度。

憑借Mass Avoidance和Zone Graph等功能，人工智能代理導航方面也出現了重大進步。Mass Avoidance為使用MassEntity系統的所有實體提供了高性能避障能力，而Zone Graph通過特定的導航流提供了高效的長距離導航。

然后，還有狀態樹，這是虛幻引擎可擴展的通用層級狀態機，它將行為樹的選擇器與狀態機的狀態和過渡結合在了一起。有了它，你就可以創建靈活、有條理的高性能邏輯。

機器學習（ML）

使用虛幻引擎創建地面實況的自主系統通常與它們自己的神經網絡相連。虛幻引擎5引入了神經網絡推理（NNI）原生插件，用于在虛幻引擎中實時評估神經網絡，使開發者能夠直接集成標準的ML訓練框架。

這個插件所提供的功能包括基于機器學習的ML變形器系統，可以通過ML網絡壓縮高分辨率的頂點偏移數據并實時回放。許多基于ML的方法都建立在這個系統的基礎上，它們可用于應對動畫、基于ML的人工智能、攝像機跟蹤等方面的開發挑戰。

NNI支持行業標準的ONNX模型格式，可運行從標準ML培訓框架（PyTorch、TensorFlow、MXNet等）導出的任何ONNX模型。這使用戶能夠使用來自任何地方的ML模型，并直接在引擎中運行它們。NNI團隊與微軟緊密合作，使用他們的ONNX運行時項目作為NNI插件推理系統的核心。